0

0

在Java里String为什么是不可变的_Java字符串设计说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-04 00:53:25

|

876人浏览过

|

来源于php中文网

原创

String不可变是通过final类、private final字段及JVM协同强制实现的,确保字符序列、哈希值和value数组引用均不可修改,支撑常量池、线程安全与类加载信任机制。

在java里string为什么是不可变的_java字符串设计说明

Java 里的 String 不是“被设计成不可变”,而是**通过语言机制+类定义+JVM配合,强制实现不可变**——一旦创建,其字符序列、哈希值、甚至内部 value 数组引用都不可对外修改。

为什么 String 类被声明为 final

这是不可变性的第一道防线:

  • final 类不能被继承,避免子类重写方法(比如 substring() 在 Java 7u6 之前返回共享数组,若可继承就可能被绕过)
  • 防止通过多态注入可变逻辑,例如伪造一个“可变 String”并混入 Map 的 key 中
  • JVM 可基于 final 做更多优化(如字符串常量池的 intern 判定、内联假设)

value 字段为何是 private final char[](或 byte[])

从 Java 9 开始,String 内部改用 private final byte[] value + coder 字段存储,但关键点没变:

  • private 封装了底层数据,外部无法直接访问或修改 value
  • final 保证该数组引用不可被重新赋值(注意:它不阻止数组元素被改——但 JDK 从未提供任何修改元素的 public 方法)
  • 所有构造和操作方法(concat()replace()substring())都返回新对象,而非复用原 value

不可变性如何影响字符串常量池和 == 比较

常量池依赖不可变性才能安全复用对象:

优设AI导航
优设AI导航

优设网旗下专业全面的AI工具导航

下载

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 如果 "abc" 被两个变量引用,且其中一个能改内容,另一个会“意外”看到变化——这违背直觉且破坏线程安全
  • == 比较在常量池中有效,正是因为编译期字面量和 intern() 结果必然指向同一不可变实例
  • 若 String 可变,JVM 就无法在运行时缓存 hash 值(目前 hashprivate int hash + 懒计算),每次 hashCode() 都得重算,严重拖慢 HashMap 性能

常见误解:new String("abc") 创建了几个对象?

这个问题容易误导人,重点不在“几个对象”,而在“是否共享底层数据”:

  • new String("abc") 一定新建堆上对象,但其 value 数组可能与常量池中 "abc" 共享(Java 8 及以前),也可能复制(Java 9+ 默认复制,除非明确用 new String("abc", coder)
  • 真正关键的是:无论是否共享数组,你都无法通过任何 public API 修改它——因为没有 setCharAt()setValue() 方法
  • 有人用反射强行改 value 数组内容,那属于破坏封装的 hack 行为,不属于 String 设计契约范畴

不可变性的代价是频繁拼接产生大量中间对象,所以需要 StringBuilder;它的价值不是“看起来安全”,而是让哈希计算、线程共享、类加载器隔离这些底层机制得以成立。最易被忽略的一点:String 的不可变性,是 JVM 实现类加载双亲委派和模块系统信任边界的基础之一。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

543

2023.08.02

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1506

2023.10.24

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

字符串常量的表示方法
字符串常量的表示方法

字符串常量的表示方法:1、使用引号;2、转义字符;3、多行字符串;4、原始字符串;5、字符串连接;6、字符串字面量和对象;7、编码问题。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

140

2023.12.26

js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

381

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

213

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1506

2023.10.24

全国统一发票查询平台入口合集
全国统一发票查询平台入口合集

本专题整合了全国统一发票查询入口地址合集,阅读专题下面的文章了解更多详细入口。

19

2026.02.03

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.2万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 8.4万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 56.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号